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[ASP.NET教程] C#中的表达式树的浅解

发表于 2017-9-27 08:00:00
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表达式树可以说是Linq的核心之一,为什么是Linq的核心之一呢?因为表达式树使得C#不再是仅仅能编译成IL,我们可以通过c#生成一个表达式树,将结果作为一个中间格式,在将其转换成目标平台上的本机语言。比如SQL。我们常用的Linq to sql就是这样生成SQL的。

表达式树是.NET 3.5之后引入的,它是一个强大灵活的工具(比如用在LINQ中构造动态查询)。

先来看看Expression类的API接口:

  1. namespace System.Linq.Expressions
  2. {
  3. //
  4. // 摘要:
  5. // 以表达式目录树的形式将强类型 lambda 表达式表示为数据结构。此类不能被继承。
  6. //
  7. // 类型参数:
  8. // TDelegate:
  9. // System.Linq.Expressions.Expression`1 表示的委托的类型。
  10. public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression
  11. {
  12. //
  13. // 摘要:
  14. // 将表达式树描述的 lambda 表达式编译为可执行代码,并生成表示该 lambda 表达式的委托。
  15. //
  16. // 返回结果:
  17. // 一个 TDelegate 类型的委托,它表示由 System.Linq.Expressions.Expression`1 描述的已编译的 lambda 表达式。
  18. public TDelegate Compile();
  19. //
  20. // 摘要:
  21. // 生成表示 lambda 表达式的委托。
  22. //
  23. // 参数:
  24. // debugInfoGenerator:
  25. // 编译器用于标记序列点并批注局部变量的调试信息生成器。
  26. //
  27. // 返回结果:
  28. // 包含 lambda 的已编译版本的委托。
  29. public TDelegate Compile(DebugInfoGenerator debugInfoGenerator);
  30. //
  31. // 摘要:
  32. // 创建一个与此表达式类似的新表达式,但使用所提供的子级。如果所有子级都相同,则将返回此表达式。
  33. //
  34. // 参数:
  35. // body:
  36. // 结果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Body 属性。
  37. //
  38. // parameters:
  39. // 结果的 System.Linq.Expressions.LambdaExpression.Parameters 属性。
  40. //
  41. // 返回结果:
  42. // 此表达式(如果未更改任何子级),或带有更新的子级的表达式。
  43. public Expression<TDelegate> Update(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters);
  44. protected internal override Expression Accept(ExpressionVisitor visitor);
  45. }
  46. }
复制代码

表达式树的语法如下:

  1. Expression<Func<type,returnType>> = (param) => lamdaexpresion;
复制代码

例如:

  1. Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x+y;
复制代码

我们运行以上代码,并在VS调试模似下查看这个表达式树:

可以看到表达式树主要由下面四部分组成:

1、Body 主体部分

2、Parameters 参数部分

3、NodeType 节点类型

4、Lambda表达式类型

在上述代码中,主体即为:x+y,参数为(x,y),NodeType为Lambda表达式,返回值为int

主体部分可以是表达式,但是不能包含语句。例如:我定义一个委托,Lambda表达式可以这样写

  1. Func<int, int, int> func = (x, y) => x + y;
复制代码

也可以这样写:

  1. Func<int, int, int> func = (x, y) => { return x + y; };
复制代码

但是,在表达式树种,只能用第一种写法,如果使用第二种写法编译汇报错误:无法将具有语句体的 lambda 表达式转换为表达式树。

除了上边的写法,表达式树还有可以这么写:

  1. ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一个参数
  2. ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二个参数
  3. BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//加法
  4. var lambdaExp = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] {pex1,pex2 });
复制代码

VS调试模式下可以看到两种写法生成的表达式树是一样的

将表达式树编译成委托

LambdaExpression是从Expression派生的类型。泛型类Expression是从LambdaExpression派生的,其中泛型参数TDelegate必须是委托类型。

LambdaExpression有个Compile方法能创建恰当类型的一个委托。而Expression的Compile方法返回TDelegate类型的委托。来看看下面的例子:

  1. Expression<Func<int, int, int>> expr = (x, y) => x + y;
  2. ParameterExpression pex1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");//第一个参数
  3. ParameterExpression pex2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");//第二个参数
  4. BinaryExpression bexp = Expression.Add(pex1, pex2);//主体,加法
  5. //使用Expression.Lambda方法,创建一个委托类型已知的Expression
  6. Expression<Func<int,int,int>> lambdaExp
  7. = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(bexp, new ParameterExpression[] { pex1, pex2 });
  8. Func<int,int,int> tDelegate = lambdaExp.Compile();//编译成委托
  9. Console.WriteLine(tDelegate(1, 3));
  10. Console.Read();
复制代码

我们运行上面代码,结果为:4。我们写了一大堆代码,本质上就是用表达式树计算了1+3的结果。



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